一項新的研究發現了令人驚訝的證據,表明美國喀斯喀特山脈長期休眠火山下潛伏著大量岩漿,這對地質學家如何預測和監測火山噴發具有潛在的巨大影響。
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火山通常分為三種類型:活躍火山、休眠火山和死火山。雖然它得到了有點複雜就每一類火山的資格而言,活火山是最近有噴發歷史的火山,休眠火山是很長時間沒有噴發但將來有可能噴發的火山,而死火山是不再活躍或有噴發危險的火山。
長期以來,人們一直認為活火山下方有巨大的火山體,這些火山體在噴發時大部分被噴出,並隨著火山進入休眠狀態而消散。由康奈爾大學研究人員領導的這項新研究挑戰了這一觀點。
該團隊觀察了喀斯喀特山脈(Cascade Range)下方的情況,該山脈橫跨加拿大不列顛哥倫比亞省南部至美國北加利福尼亞州,並通過使用地震波數據對其進行建模。喀斯喀特山脈包含一系列火山,它們的活躍程度和大小各不相同。
美國地質調查局 (USGS) 表示:“這些火山是緻密海洋地殼在北美洲下方沉沒(俯衝)時緩慢滑動的結果,釋放出水並融化覆蓋的岩石。”解釋。 “這個豐富的火山帶包含著名的地標火山和大約 2,900 個其他已知的火山特徵,從小型火山渣錐到大型盾狀火山。”
一些火山,例如俄勒岡州的火山口湖,在周圍地區並沒有活躍。4,800 年,而喀斯喀特山脈的七座火山自 18 世紀初以來已經噴發。然而,從整個範圍來看,研究小組發現所有研究的火山下方都有大量岩漿,包括那些被認為處於休眠狀態的火山。
領導這項研究的博士後研究員龐冠寧在一份報告中表示:“無論噴發頻率如何,我們都會在許多火山下方看到巨大的岩漿體。”陳述。 “看來這些岩漿體在其整個生命週期中都存在於火山下方,而不僅僅是在活躍狀態期間。”
研究小組指出了該山脈的一系列火山,從臭名昭著的活躍聖海倫斯火山到地質上安靜的火山口湖。
研究小組在論文中寫道:“儘管存在這種多樣性,但我們在所有這些火山下方相似深度的地方發現了大小相當的地殼岩漿體。” “大多數活火山下方的岩漿體似乎壽命很長,但不一定會噴發,因為熔體分數低於 >35% 的臨界熔體分數。”
研究小組認為,這支持了這樣的觀點:噴發不會排空岩漿室,而是會減輕岩漿室內部的一點壓力。
“例如,在聖海倫斯火山,估計的體積和熔體分數給出的上地殼熔體體積為 8.5–171.0 km3,與 0.5 km 岩漿當量噴發體積相比31980 年噴發,或全新世噴發速率約為 2 公里3克爾–1”,研究小組寫道。“這樣的岩漿體在一生中的生長速度可與 105–106喀斯喀特山脈火山的典型壽命是從下方穩定地得到補給,並且僅噴發可用熔體的一小部分。 ”
雖然火山活動的情況變得更加複雜,但這一發現可能有助於更好地預測火山噴發。
龐補充說:“我們曾經認為,如果發現大量岩漿,就意味著噴發的可能性增加,但現在我們正在改變這種看法,即這是基線情況。”
一如既往,需要更多的研究。
地質科學教授杰弗裡·阿伯斯說:“如果我們對岩漿的位置有更好的總體了解,我們就可以更好地定位和優化監測。”他補充說,“有很多火山受到稀疏監測或沒有經過深入研究。”
該團隊正計劃對包括阿拉斯加火山在內的各種火山下方的岩漿室進行進一步調查。
該研究發表於自然地球科學。









